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顶置磁力搅拌器磁悬浮支承结构设计与仿真分析

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轴承 2024年第7期 14-20页

作者：吴华春彭秋阳朱生武汉理工大学机电工程学院武汉430070 湖北省磁悬浮工程技术研究中心武汉430070 浙江博业机械科技有限公司浙江温州325000

针对顶置磁力搅拌器陶瓷轴承内部结构复杂,存在接触摩擦和润滑,且不利于在位清洗和在位灭菌的问题,对磁力搅拌器的载荷组成及搅拌轴支承布局进行分析,采用磁悬浮支承技术,增大主动磁轴承转子的轴向长度,确保转子在产生轴向位移时能被稳... 详细信息

针对顶置磁力搅拌器陶瓷轴承内部结构复杂,存在接触摩擦和润滑,且不利于在位清洗和在位灭菌的问题,对磁力搅拌器的载荷组成及搅拌轴支承布局进行分析,采用磁悬浮支承技术,增大主动磁轴承转子的轴向长度,确保转子在产生轴向位移时能被稳定支承;不考虑被动磁轴承与磁力联轴器因不对中产生的径向力,建立搅拌器转子的四自由度支承刚性转子模型,研究不同外部载荷对搅拌器转子的动态响应和线圈控制电流的影响,结果表明:外部载荷越大,外部载荷在长悬臂结构上的力矩作用效果越明显,主动磁轴承需提供的电磁力越大,对磁轴承功率放大器的要求越高。

关键词：滑动轴承磁力轴承搅拌器转子支承结构电流位移幅值

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磁力轴承——过去、现在和未来

轴承 2024年第7期 1-13页

作者：吴华春龙志强周瑾孙凤武汉理工大学机电工程学院武汉430070 国防科技大学智能科学学院长沙410073 南京航空航天大学机电学院南京210016 沈阳工业大学机械工程学院沈阳110870

磁力轴承是集电磁学、转子动力学、传感技术、控制工程等学科知识为一体的典型机电一体化产品,在高速、洁净、低功耗、低振动等应用场景具有机械轴承无法比拟的优势,但同样存在诸多技术难点。基于磁力轴承的发展历程,重点对磁力轴承的... 详细信息

磁力轴承是集电磁学、转子动力学、传感技术、控制工程等学科知识为一体的典型机电一体化产品,在高速、洁净、低功耗、低振动等应用场景具有机械轴承无法比拟的优势,但同样存在诸多技术难点。基于磁力轴承的发展历程,重点对磁力轴承的类型、工作原理、控制算法、控制硬件进行了综述和分析;介绍了磁力轴承功率放大器技术、控制技术、监测技术,以及设计、制造、系统集成等方面的关键技术;对磁力轴承目前在高速电动机、透平机械、人工心脏、储能飞轮、磁悬浮推进器、磁悬浮高速电主轴等方面的应用情况进行了梳理;提出了磁力轴承承载力、精度及可靠性、跌落保护、环境适应性、标准化、成本等面临的问题,并预测了磁力轴承的未来发展趋势。

关键词：滑动轴承磁力轴承控制算法控制器承载力人工心脏飞轮

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轴向磁力轴承结构综述

轴承 2024年第1期 19-27页

作者：方康平胡业发吴华春李强胡佳成武汉理工大学机电工程学院武汉430070 湖北省磁悬浮工程技术研究中心武汉430070

按照悬浮力的产生方式将轴向磁力轴承分为主动型、被动型和混合型,主动型的优点是能够产生可控电磁力,被动型的优点是结构简单,混合型兼顾了主动型和被动型的特点。在研究同心单环结构的基础上,分析了具备冗余性的同心多环冗余结构及叠... 详细信息

按照悬浮力的产生方式将轴向磁力轴承分为主动型、被动型和混合型,主动型的优点是能够产生可控电磁力,被动型的优点是结构简单,混合型兼顾了主动型和被动型的特点。在研究同心单环结构的基础上,分析了具备冗余性的同心多环冗余结构及叠片式冗余结构,从电磁力角度看,整体式同心双环结构优于同心三环结构,叠片式六环结构优于叠片式四环结构和叠片式八环结构。最后,对轴向磁力轴承在结构、控制及工业应用方面的发展前景进行了展望,轴向磁力轴承的结构应当朝着更具备冗余性和重构能力的方向优化。

关键词：滑动轴承磁力轴承结构设计磁场永磁材料气隙

高功率密度磁悬浮高速电机转子动力学建模与分析

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中国工程机械学报 2024年第1期22卷 89-93,100页

作者：吴华春杨一鸣宋春生王念先武汉理工大学机电工程学院湖北武汉430070 武汉理工大学深圳研究院广东深圳518057 湖北省磁悬浮工程技术中心湖北武汉430070 武汉科技大学机械自动化学院湖北武汉430081

与传统电机相比,高功率密度磁悬浮高速电机的运用范围越来越大。但由于转速的提高,转子在加速或减速过程中跨越临界转速会导致共振现象,因此为避免共振带来的问题,需对转子进行动力学建模及分析。以12.3 kW高功率密度磁悬浮高速电机转... 详细信息

与传统电机相比,高功率密度磁悬浮高速电机的运用范围越来越大。但由于转速的提高,转子在加速或减速过程中跨越临界转速会导致共振现象,因此为避免共振带来的问题,需对转子进行动力学建模及分析。以12.3 kW高功率密度磁悬浮高速电机转子系统为研究对象,建立基于有限元法的动力学模型,并对其进行模态计算,使用Ansys Workbench进行模态仿真。通过B&K敲击试验对高功率密度磁悬浮高速电机转子进行模态分析,与基于有限元法的模态计算结果和Ansys Workbench模态仿真结果进行对比。结果表明:3种方法数据较为吻合,其建立的动力学模型有足够的准确性。

关键词：振动转子动力学模态分析模态试验

光电信息科学与工程专业应用型本科人才培养模式的探索及思考——以西安航空学院为例

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科技风 2024年第19期 7-9页

作者：王妙丁琦党文佳邬华春杨慧慧王小梅西安航空学院理学院陕西西安710077

光电信息科学与工程专业所涉足的技术处于当前信息技术最活跃的领域,各种新概念的光电材料和探测器不断涌现,由此促进了新型光电信息技术的迅速发展。本文以西安航空学院光电信息科学与工程专业为例,分别从师资队伍、理论教学、课程体... 详细信息

光电信息科学与工程专业所涉足的技术处于当前信息技术最活跃的领域,各种新概念的光电材料和探测器不断涌现,由此促进了新型光电信息技术的迅速发展。本文以西安航空学院光电信息科学与工程专业为例,分别从师资队伍、理论教学、课程体系、第二课堂等方面入手对光电信息科学与工程专业应用型人才培养模式进行了思考和分析,以期满足适合西部地区经济和产业发展需求的应用型创新人才的要求。

关键词：光电信息科学与工程应用型本科人才培养模式

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Characteristic model based all-coefficient adaptive control of an AMB suspended energy storage flywheel test rig

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Science China(Information Sciences) 2018年第11期61卷 113-127页

作者： Xujun LYU Long DI Zongli LIN Yefa HU huachun wu School of Mechanical and Electronic Engineering Wuhan University of Technology Hubei Provincial Engineering Technology Research Center for Magnetic Suspension ASML-HMI 1762 Automation Pkwy 4. Charles L.Brown Department of Electrical and Computer Engineering University of Virginia

Feedback control of active magnetic bearing(AMB) suspended energy storage flywheel systems is critical in the operation of the systems and has been well studied. Both the classical proportional-integralderivative(PID) control design method and modern control theory, such as H∞ control and μ-synthesis,have been explored. PID control is easy to implement but is not effective in handling complex rotordynamics. Modern control design methods usually require a plant model and an accurate characterization of the uncertainties. In each case, few experimental validation results on the closed-loop performance are available because of the costs and the technical challenges associated with the construction of experimental test *** this paper, we apply the characteristic model based all-coefficient adaptive control(ACAC) design method for the stabilization of an AMB suspended flywheel test rig we recently constructed. Both simulation and experimental results demonstrate strong closed-loop performance in spite of the simplicity of the control design and implementation.

关键词： adaptive control characteristic modeling energy storage flywheels active magnetic bearings

Design of high performance linear feedback laws for operation that extends into the nonlinear region of AMB systems

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Control Theory and Technology 2017年第4期15卷 301-315页

作者： Lyu, Xujun Hu, Yefa wu, huachun Lin, Zongli School of Mechanical and Electronic Engineering Wuhan University of Technology Wuhan Hubei China Hubei Maglev Engineering Technology Research Center Wuhan Hubei China Charles L. Brown Department of Electrical and Computer Engineering University of Virginia Charlottesville U.S.A.

Existing active magnetic bearings （AMBs） operate in the linear region of the magnetic material flux density, which limits the utilization of the bearing capacity. In order to increase the utilization of the bearing capacity and enhance the performance of the AMB system, this paper develops a method for designing high performance linear feedback laws. The resulting feedback laws allow the AMB to operate in its nonlinear region and hence improve the closed-loop performance. We first establish an approximate nonlinear AMB current force response model, and place this nonlinear curve inside a sector formed by two piecewise linear lines. Based on the linear line segments in these two piecewise linear lines, we determine the maximum disturbance that can be tolerated by solving an optimization problem with linear matrix inequality （LMI） constraints. For a given level of disturbance under the maximum tolerable disturbance, we formulate and solve the problem of designing the linear feedback that achieves the highest level of disturbance rejection as another LMI problem. Both g2 disturbances and g disturbances are considered. Finally, we illustrate our design by both simulation and experimental results.

关键词： Active magnetic bearings actuator nonlinearities disturbance rejection constrained control

Acceptance and Factors Associated With Participation in Functional Cure–Related Trials Among People Living With HIV: A Cross-sectional Study in Southern China

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Infectious Microbes & Diseases 2024年第1期6卷 11-19页

作者： Zhaomin Deng Minjuan Shi Yue Yuan GuangjinCao Chunyan Wen Lijuan Chen Xueying Fan Linan wu Jianhui Yuan huachun Zou Linghua Li Caijun Sun School of Public Health(Shenzhen) Shenzhen Campus of Sun Yat-sen UniversityShenzhenChina Department of Diseases Control Panyu District Center for Disease Control and PreventionGuangzhouChina Infectious Disease Center Guangzhou Eighth People's HospitalGuangzhou Medical UniversityGuangzhouChina Nanshan District Center for Disease Control and Prevention ShenzhenChina Key Laboratory of Tropical Disease Control(Sun Yat-sen University) Ministry of EducationGuangzhouChina

HIV remains a global health challenge,and research efforts directed towards a functional cure require people living with HIV(PLHIV)in-volvement in clinical *** study assessed willingness to participate in HIV functional cure–related clinical trials and associated factors among PLHIV in Guangzhou,China,using a questionnaire survey *** analyzed responses from 718 questionnaires,finding that 71.2%were willing to participate in Phase Ⅲtrials,while 51.7%were willing to participate in Phase I trials and 42.9%expressed acceptability for analytic treatment *** logistic regression demonstrated that male PLHIV,those with awareness of functional cure,and PLHIV,who had been on antiretroviral therapy(ART)for less than 1 year,were more willing to partic-ipate in Phase Ⅲ*** with a body mass index greater than 24,and those without resistance to ART drug were more willing to participate in Phase I *** major motivations for participation in Phase Ⅲtrials were access to cutting-edge treatments(62.6%)and supporting research(55.3%).Safety was the main concern contributing to *** study revealed a high willingness to participate in HIV functional cure–related trials among PLHIV in Guangzhou,China,and willingness varied across different trial phases and was influenced by multiple *** study provides valuable references for future clinical trial recruitment strategies and public health policy formulation.

关键词： people living with HIV functional cure clinical trials willingness

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磁悬浮磨削主轴热态特性

机械工程学报 2010年第20期46卷 29-33,40页

作者：吴华春胡业发武汉理工大学机电工程学院武汉430070 武汉理工大学湖北省数字制造重点实验室武汉430070

磁悬浮磨削主轴在散热条件差、系统温度过高时,会导致转子部件热膨胀,产生热应力或改变磁力轴承以及电动机的间隙,从而降低系统的可靠性。研究采用试验测量和有限元分析相结合的方法,在考虑传导和辐射的传热方式下,建立磁悬浮磨削主轴... 详细信息

磁悬浮磨削主轴在散热条件差、系统温度过高时,会导致转子部件热膨胀,产生热应力或改变磁力轴承以及电动机的间隙,从而降低系统的可靠性。研究采用试验测量和有限元分析相结合的方法,在考虑传导和辐射的传热方式下,建立磁悬浮磨削主轴热态分析有限元模型,利用有限元软件ANSYS对磁悬浮磨削主轴进行温度场分析,得到主轴组件的温度场分布。利用HY-2988G红外热像仪测量磁悬浮磨削主轴的温度场分布。研究表明,提高冷却效率可有效控制磁悬浮磨削主轴的温升,另外尽可能将温度监测点的位置选择在电动机处。通过对试验和理论结果的对比分析,得出磁悬浮磨削主轴的热设计及结构设计对系统工作时温度分布有着重要影响,同时可为其温度的在线监测和控制提供理论依据。

关键词：磁悬浮热态特性 ANSYS 温度场